莫桑石
| 碳硅石，碳化硅 | |
|---|---|
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| 基本资料 | |
| 类别 | 化合物 |
| 化学式 | 碳化硅 - SiC |
| 性质 | |
| 分子量 | 40.10 |
| 颜色 | 无色、蓝、绿、黄绿、黄色 |
| 晶系 | 六方晶系 |
| 解理 | [0001] 不明显 |
| 断口 | 贝壳状 |
| 莫氏硬度 | 9.25 |
| 光泽 | 玻璃，次金属光泽 |
| 条痕 | 灰绿色 |
| 透明性 | 透明至不透明 |
| 密度 | 3.218 - 3.22g/cm³ |
莫桑石（英语：moissanite），也称莫桑钻、魔星石或魔星钻、金刚砂，是天然碳化硅晶体的别称，因1893年由法国化学家亨利·莫瓦桑（Henri Moissan，1852～1907）最先发现而得名，1893年亨利·莫瓦桑在研究来自美国-亚利桑那州的代亚布罗峡谷陨石样品时发现了罕有的在自然条件下存在的碳化硅矿石，将之命名为莫桑石。天然碳化硅在地球的自然界中极其罕见，最常发现于超基性岩和陨石（比如钾镁煌斑岩和金伯利岩）中发现，虽然产量罕少但美国西岸开采到莫桑石又显最多，另外在默奇森陨石中检测到的异常碳硅同位素丰度比表明这些天然碳化硅有来自于太阳系以外渐近巨星支的富碳恒星。
碳化硅属于超硬材料，硬度仅次于钻石，但韧性、耐火性更佳，除了用于珠宝装饰之外，其晶体和薄膜有许多工业用途。
用途
[编辑]珠宝
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打磨好的人造莫桑石外观与用于珠宝的钻石非常相似，重量亦相当接近，折射率（2.648～2.691）略高于钻石（2.42），火彩色散度（0.104）却超过钻石（0.044）的两倍，并且在各项指标上优于锆立晶（二氧化锆晶体），因此被认为是钻石的良好替代选项。早于1997年，珠宝业就已经开始把莫桑石视为新兴的钻石替代品[1]，主要由美国珠宝商诗思公司（Charles & Colvard）销售（其专利于2016年到期），而宝石鉴定所会注明其宝石类别为（英文 :Synthetic Moissanite）合成莫桑石[2]。
工业
[编辑]除了作为装饰珠宝以外，莫桑石因其高硬度（莫氏硬度为9.25～9.5，略低于钻石的10），更优的抗冲击强度（断裂韧性3～5 MPa⋅m1/2，相比之下钻石只有2.0 MPa⋅m1/2）和低成本可以作为工业金刚石的替代品用于高压试测中[3]。因为莫桑石的导热性（导热系数为2.3～4.9 W/K⋅cm）远低于钻石（26 W/K⋅cm[4]），也可以用于电子和热能器材中，比如发动机的保护电路、执行器和蓄电系统[5][6]。同时莫桑石还具有热释光性[7]，因此在测量放射性剂量方面也有用途[8]。此外，碳化硅金钢砂也大量被用于工业研磨和切割、制造复合装甲和单兵护甲中的防弹板、天文望远镜的镜面材料[9][10]、生成石墨烯的载体[11][12]以及铁路车辆的牵引变流装置。
交易市场
天然莫桑钻为封闭流通交易市场，又因产量罕少，所以实际市场交易价格相对比钻石来的高，但目前为止尚未有实际交易价格由封闭之交易市场流出。珍贵于钻石之上，天然莫桑钻也因未有确切之价格，所以交易时经常性得以钻石规格价格为基准价，且向上炒作以及加成后来产生交易价格，2016年Charles & Colvard 专利到期 （页面存档备份，存于互联网档案馆）。
参见
[编辑]参考文献
[编辑]- ^ Kurt Nassau, Shane F. McClure, and Shane Elen, James E. Shigley. Synthetic Moissanite: A New Diamond Substitute. Gemological Institute Of America. [1997-12-31]. （原始内容存档于2020-11-12）.
- ^ RAGAZZA DIAMOND. 人造石都有證書嗎?. RAGAZZA DIAMOND. [2020-03-01]. （原始内容存档于2021-01-28）.
- ^ Xu J. & Mao H. Moissanite: A window for high-pressure experiments. Science. 2000, 290 (5492): 783–787. Bibcode:2000Sci...290..783X. PMID 11052937. doi:10.1126/science.290.5492.783.
- ^ 余树桢. 了不起的結晶—金剛石. 中华民国科技部科技大观园网站. 2011-02-09 [2020-07-10]. （原始内容存档于2020-07-10） （中文（繁体））.
- ^ Zhang J.; Wang L.; Weidner D.J.; Uchida T.; et al. The strength of moissanite (PDF). American Mineralogist. 2002, 87 (7): 1005–1008 [2020-05-01]. Bibcode:2002AmMin..87.1005Z. doi:10.2138/am-2002-0725. （原始内容存档 (PDF)于2018-04-17）.
- ^ Bhatnagar, M.; Baliga, B.J. Comparison of 6H-SiC, 3C-SiC, and Si for power devices. IEEE Transactions on Electron Devices. 1993, 40 (3): 645–655. Bibcode:1993ITED...40..645B. doi:10.1109/16.199372.
- ^ Godfrey-Smith, D.I. Applicability of moissanite, a monocrystalline form of silicon carbide,to retrospective and forensic dosimetry. Radiation Measurements. Aug 1, 2006,. Volume 41 (7) [23 December 2017]. （原始内容存档于2020-07-26）.
- ^ Bruzzia, M.; Navab, F.; Piniac, S.; Russoc, S. High quality SiC applications in radiation dosimetry. Applied Surface Science. 12 December 2001,. Volume 184 (1–4): Pages 425–430. Bibcode:2001ApSS..184..425B. doi:10.1016/S0169-4332(01)00528-1.
- ^ The largest telescope mirror ever put into space. European Space Agency. [2009-06-06]. （原始内容存档于2012-10-19）.
- ^ Petrovsky; G. Tolstoy; et al. 2.7-meter-diameter silicon carbide primary mirror for the SOFIA telescope. Proc. SPIE. 06/1994, 2199: 263-270 [2020-05-01]. Bibcode:1994SPIE.2199..263P. doi:10.1117/12.176195. （原始内容存档于2014-04-19）.
- ^ de Heer; Walt A. 19. Epitaxial graphene. Sattler, Klaus D. (编). Handbook of Nanophysics (free download). Taylor and Francis. 2010. ISBN 1-4200-7538-1.
- ^ de Heer, Walt A.; Berger, Claire; Wu, Xiaosong; First, Phillip N.; Conrad, Edward H.; Li, Xuebin; Li, Tianbo; Sprinkle, Michael; Hass, Joanna; Sadowski, Marcin L.; Potemski, Marek; Martinez, Gérard. Epitaxial graphene (PDF). Solid State Communications. 2007, 143 (1–2): 92–100 [2009-07-31]. Bibcode:2007SSCom.143...92D. doi:10.1016/j.ssc.2007.04.023. （原始内容 (free download)存档于2008-12-09）.